Alkohol ne utiče samo na nervne ćelije: Nova studija otkriva kako pokreće imunološke ćelije da uništavaju strukturu mozga
Naučnici su otkrili da alkohol direktno stimuliše imunološke ćelije u mozgu da razgrađuju ključnu strukturnu mrežu, što otvara nova vrata u razumijevanju oštećenja mozga.
Dobro je poznato da alkohol ima duboke posljedice na način na koji mozak funkcionira, a istraživanja pokazuju da čak i niske doze ovog pića mogu oštetiti mozak.
Ali, kako alkohol zapravo uzrokuje oštećenje mozga na ćelijskom nivou?
U iznenađujućem otkriću objavljenom u časopisu Immunity, naučnici su otkrili da alkohol ne stupa u interakciju samo s neuronima.
Nova saznanja pokazuju da alkohol također utiče na imunološke ćelije u mozgu koje se nazivaju mikroglija, potičući ih da razmontiraju ekstracelularni matriks koji pruža strukturalnu podršku moždanim ćelijama.
„Godinama su se efekti alkohola na mozak uglavnom posmatrali kroz prizmu neurona, i to s dobrim razlogom: alkohol djeluje direktno na receptorske strukture neurona“, kaže neuronaučnik i viši autor studije Dimitrios Davalos sa Klinike u Klivlendu.
„Prateći mikrogliju u realnom vremenu, uspjeli smo vidjeti da oni jednostavno ne reaguju samo na štetu. Oni zapravo pokreću štetne promjene koje alkohol izaziva u mozgu.“
Mikroglija su specijalizovane imunološke ćelije koje kontinuirano prate i održavaju mozak detektujući prijetnje, čisteći mrtve ćelije i oštećeno tkivo, te obrezujući neuronske veze.
Kako bi istražili na koji način alkohol utiče na aktivnost mikroglije, istraživači su proučavali model miša sa teškim konzumiranjem alkohola, dizajniran da oponaša efekte opijanja i visokog intenziteta unosa alkohola.
U eksperimentima, miševima je data oralna doza etanola, ili ponovljene doze tokom uzastopnih dana, a istraživači su pratili efekte droge na mikrogliju i neurone kod živih životinja koristeći dvofotonsku mikroskopiju i druge tehnike snimanja.
Istraživači su otkrili da je mikroglija pretrpjela značajne promjene u obliku i aktivnosti u roku od otprilike sat vremena nakon primjene alkohola, prije vrhunca sedacije izazvane supstancom.
Grane koje se šire iz njihovog tijela smanjile su se u broju i dužini, a njihova teritorija nadzora se smanjila, pri čemu su ovi efekti postali izraženiji nakon ponovnog izlaganja alkoholu.
Istraživači su također primijetili da mikroglija oštećuje ekstracelularni matriks, mrežu strukturnih molekula koja podržava moždane ćelije i pomaže u omogućavanju stabilne komunikacije između neurona.
Kod miševa koji su dobili alkohol, mikroglija je počela da guta i vari komponente matriksa, razlažući ga i slabeći njegovu strukturu.
Istraživači sugerišu da to rezultira gubitkom sinaptičkih veza, što doprinosi neuronskoj disfunkciji i vjerovatno nekim od sedativnih efekata alkohola.
Međutim, u odvojenom eksperimentu koji je koristio genetski modifikovane miševe, istraživači su isključili protein u mikrogliji nazvan MyD88, koji igra važnu ulogu u aktiviranju imunoloških odgovora.
Kod životinja kojima je utišan gen MyD88, izloženost alkoholu rezultirala je značajno manjim oštećenjem neurona, smanjenim promjenama u obliku i aktivnosti mikroglije, te manje izraženom sedacijom.
U odvojenim testovima sa ovim zaštićenim, genetski modifikovanim miševima, istraživači su degradirali ekstracelularni matriks životinja pomoću enzima, čime su ponovo izazvali gubitak sinapsi, motoričke smetnje i sedaciju kada su životinje dobile alkohol.
Prema riječima istraživača, ovo pokazuje da je poremećaj ekstracelularnog matriksa ključni, uzročni proces koji direktno proizvodi neka od štetnih dejstava alkohola na mozak.
Iako su primarni nalazi dokazani samo u eksperimentima na miševima, odvojena analiza ljudskog moždanog tkiva uzetog od šest preminulih osoba s poremećajem upotrebe alkohola pokazala je znake poremećaja ekstracelularnog matriksa u poređenju sa kontrolnom grupom, što sugeriše da se slična vrsta oštećenja mozga posredovana mikroglijom može desiti i kod ljudi koji zloupotrebljavaju alkohol.
To bi moglo učiniti protein MyD88 snažnom terapijskom metom za buduća istraživanja, a možda i šire od samih efekata alkohola.
„Otkrili smo specifičan neuroimunološki put koji alkohol aktivira, ali je moguće da i druge supstance mogu aktivirati taj put“, kaže Davalos.
„Moja laboratorija istražuje kako možemo ciljati mikrogliju ili zaštititi moždani matriks kako bismo spriječili ili ograničili oštećenje mozga, kako od zloupotrebe supstanci, tako možda čak i od drugih neuroloških bolesti.“
Rezultati su objavljeni u časopisu Immunity.
